再生水灌溉对草坪根际可培养细菌组成影响

【目的】为了了解再生水灌溉对草坪根际可培养细菌群落组成的影响,【方法】采用稀释平板法,对北京市陶然亭公园内再生水灌区及其对照自来水灌区草坪根际细菌进行了分离,并对其16S rDNA序列进行了分析。【结果】16S rDNA序列分析表明自来水样品分离得到的菌落分属于15个属的20个种,而再生水样品分离得到的菌落分属于18个属的24个种。自来水和再生水灌区草坪根际细菌主要包括变形菌门α亚群(Alphaproteobacteria,分别为9.7%和13.4%)、变形菌门β亚群(Betaproteobacteria,分别为8.1%和12.3%)、变形菌门γ亚群(Gammaproteobacteria,分别为17.9%和42.0%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,分别为13.0%和2.9%)、厚壁菌门(Firmicutes,分别为23.6%和10.1%)和放线菌门(Actinobacteria,分别为27.6%和19.6%)其中,芽孢杆菌属(Bacillus sp.)是自来水灌区草坪根际优势菌属(23.6%),而不动杆菌属(Acinetobacter sp.)是再生水灌区根际优势菌属(17.4%)。从不同类群优势菌属看,除变形菌门γ亚群受再生水影响优势菌属在两灌区表现出一定的差异外,其余各亚群优势菌属均未受再生水影响,其中,不动杆菌属是再生水灌区变形菌门γ亚群的优势菌属(41.3%),肠杆菌属(Enterobacter sp.)是自来水灌区变形菌门γ亚群的优势菌属(45.4%)。【结论】这表明,再生水灌溉未改变细菌群落组成类型,但改变了不同类型多度分布状况。具体表现为优势种多度值增加及部分非优势种有无。再生水灌区特有机会性致病菌、植物致病菌和重金属耐性细菌的出现表明再生水灌溉中病原微生物及重金属的控制工作还有待于进一步严格。     

基于T-RFLP技术的不同水位梯度植物根际细菌群落多样性特征分析

为了解水位梯度控制下不同湿地植物根际细菌群落多样性,以北京市奥林匹克公园植物氧化塘人工湿地为例,采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术结合ANOVA分析,比较了水位梯度控制下三棱草、芦苇、香蒲、睡莲4种植物根际细菌群落的多样性。研究结果显示:随着水位梯度加深,根际细菌群落多样性呈现减少趋势,HhaⅠ、MspⅠ、RsaⅠ3种不同酶切所得结果一致,且综合3种酶切的PAT比对中RFs组合数量随水位梯度加深也呈相应变化趋势。进一步分析发现,随水位梯度加深植物根际可培养细菌RFs数量变化较显著。不同水位梯度下各植物根际细菌群落中差异显著的菌群为Beta变形杆菌纲,水位梯度加深可能导致不同生态型植物根际泌氧能力降低,进而影响植物根际好氧细菌生存,从而出现三棱草根际属水平菌群丰富度最高,其次为芦苇、香蒲,最少为睡莲。各植物根际细菌群落的优势属多数为变形杆菌门,是脱氮除磷的功能性菌门,其中产碱杆菌属和黄杆菌属为四种植物根际细菌的共同优势属,在碳氮循环中起重要作用。     

华北地区2001-2014年植被变化对SPEI气象干旱指数多尺度的响应

近年降水量的减少以及全球气候变暖的影响导致我国华北区域干旱程度加剧,影响植被生长状况,使得区域生态环境恶化。基于华北地区2001-2014年的TRMM及MODIS数据,以归一化植被指数NDVI、净初级生产力NPP、植被状态指数VCI作为植被状况表征指数,以标准化降水蒸散指数SPEI作为气象干旱表征指数,对华北地区近年的气象干旱及植被状况时空变化进行评价,并分析植被对干旱的多尺度响应。结果表明：（1）华北地区干旱在西南部地区呈明显加重趋势,东北部地区干旱状况有所好转;针对不同时间尺度的SPEI表示干旱的变化趋势,得出月份尺度干旱呈现干湿交替特征,选取SPEI时间尺度越长,干旱化趋势越明显;（2）NDVI与NPP所反馈的植被长势空间分布略有差异,总体而言华北地区植被状况大部分地区呈好转趋势,但研究区中部部分地区及部分沿海地区植被状况转差;（3）植被状况指数与SPEI指数在大部分地区呈正相关,NPP与SPEI的相关性强于NDVI与SPEI的相关性,且相关程度在草原地区及中高海拔地区最高,林地对干旱的敏感度最弱;各植被类型在植被生长季的多数月份对SPEI-3响应最明显,且在夏季相关程度最高,夏季及其前期的季尺度干旱更易影响植被生长状况,SPEI-12对植被的影响主要表现为影响植被生长季初期的植被状态。     

基于参与性调查的退耕还林政策可持续性评价 ——卧龙自然保护区研究

农户是退耕还林工程中的经济主体,他们的经济行为和认知响应将会对工程实施产生重要影响。研究采用参与式农户评估方法,就农户对退耕还林工程的态度和认知、退耕还林工程对农户的经济影响、以及农户现有耕地面积等问题进行了调查,以期从农户角度出发,探讨卧龙自然保护区退耕还林工程的可持续性问题。研究表明,尽管农户对退耕还林工程持积极的态度,但是有3个问题影响了退耕还林工程的可持续性。一是当地居民的粮食需求问题,由于当地居民粮食消费的外在依赖性,以及工程本身导致的耕地和收入减少,使退耕还林工程的可持续性受到潜在的威胁;二是从经济发展的角度出发,结合当地居民的经济收入、就业状况和他们对于工程的经济预期,现行的退耕还林工程缺乏相应的配套措施和足够的吸引力来保证其可持续性;三从生态恢复理论和实践上看,退耕补偿的数量和期限须考虑区域的差异和生态系统功能的实现,在本研究区域须与生物多样性保护相结合。     

河流沉积物氮循环主要微生物的生态特征

微生物驱动的氮循环过程是全球生物地球化学循环的重要组成部分,由于人类活动的影响,氮循环负荷加剧,氮素的生态平衡和微生物的功能特征也相应地受到干扰。河流生态系统是陆地与海洋联系的纽带,因人类活动过量活性氮的输入导致水体富营养化,明显影响着河流的生态功能以及河口沿岸海洋生态系统的平衡。富含微生物的沉积物对氮素的转化和去除起着至关重要的作用。本文主要介绍河流沉积物氮循环主要功能微生物,包括氨氧化细菌、氨氧化古菌、亚硝酸盐氧化菌、反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌的群落特征和生态功能,总结氮相关营养盐、溶氧和季节变化等环境因子,以及河道控制管理措施和污水处理厂扰动等条件下氮循环过程主要功能类群的生态特征和响应关系。指出还需深入全面地研究河流沉积物生态系统氮循环过程的驱动机制和微生物的贡献效率,加强城市河流沉积物微生物功能作用的研究及河道生物修复技术的开发。     

北京市园林植物数量生态关系的研究--以陶然亭月季园为例

以北京市陶然亭公园内的月季园为例,应用DCA、TWINSPAN、综合多样性指数等数量分析方法,对北京市园林绿化植物进行生态关系的研究。结果表明：月季园内植物群落划分为6个群落类型,分类和排序的结果都反映出土壤水分和温度两个环境梯度。且随着土壤水分的增加,物种多样性增加。乔木群落多样性高于灌丛群落多样性,其中刺槐与刺柏具有最高的综合多样性指数值。     

基于面向对象及光谱特征的植被信息提取与分析

面向对象分类方法是实现精确详细提取遥感信息的新方法.以2010年TM影像作为基础数据,采用面向对象方法着重提取了西辽河流域平原的植被信息(耕地、林地、中生偏旱和中生偏湿草).通过对不同地物的光谱和空间信息(位置、形状)进行比较分析,建立适当的隶属度函数和阈值范围,在草地的分类规则中,参考野外采集的草地植被光谱信息,辅助草地属性特征选择.最后构建分类决策树,完成自动分类,分类总体精度达到82.13％.在分类结果的基础上,讨论了植被分布特点,对不同类型的植被面积、不同区县植被面积以及植被与一级河流关系三方面进行分析.结果显示:研究区植被以林地和耕地为主,分别占总面积的38.9％和23.3％;耕地、林地、中生偏湿草地多分布于河流中下游区县,受人为因素影响较大的林地、耕地主要集中在科尔沁左翼中旗和科尔沁左翼后旗;林地、中生偏湿草较集中分布在一级河流的10km缓冲区内,耕地主要集中在5km缓冲区内,中生偏旱草与一级河流的关系不显著.     

江西南风面濒危植物资源冷杉生存状况及所在群落特征

资源冷杉是国家一级保护植物、中国特有种,呈极度濒危状态。采用样地调查法对江西南风面无人为干扰的原始森林资源冷杉所在群落特征进行研究,结果表明:调查群落共有维管植物68种,隶属34科47属; 含属种较多的科有杜鹃花科(2属8种)、山茶科(4属6种)、冬青科(1属6种)、樟科(2属5种)、壳斗科(3属4种),占总种数的42.0%; 热带性质的属共占非世界属总数的46.5%,温带性质的属共占48.8%,中国特有分布的属占4.7%; 古老的残遗属和亚热带山地的表征属占有极大的优势。群落乔木层可分为4层,第一亚层和第二亚层的优势种有资源冷杉、南方铁杉、南方红豆杉和多脉青冈等。调查的资源冷杉种群目前处于相对稳定的状态,所在群落是该地区的顶极群落。     

最佳管理措施评估方法研究进展

针对流域非点源污染的关键源区,进行最佳管理措施(BMPs)的配置,是非点源污染控制的有效途径.污染削减效率的准确识别对于BMPs在目标流域内的有效实施具有非常重要的意义.通过综合对比和分析实地监测、养分平衡、风险评估以及模型模拟等四类最佳管理措施评估方法的有效性、特点、适用条件及其局限性,得出以下结论:养分平衡法较为简便且易于使用,相较于其他方法,所需时间短且又可以消除评估效果的滞后效应,但对污染物削减的时间效应和传输过程影响考虑较少.风险评估和模型模拟方法可以更好地应对不同时空尺度下削减措施效率的评估,但需要大量实测数据的支持,同时模型模拟中普遍存在的时空不确定性影响很难消除.由于各种评估方法都有一定的适用条件,单一方法难以有效地完成评估目标,需要综合应用各类方法,才能最大程度地发挥这些方法的潜在功能和有效性,进而实现BMPs措施使用的成本-效益目标.     

洛阳旱地夏玉米生产潜力长周期定量模拟与评价

以洛阳孟津地区气象数据库、土壤数据库、作物数据库和多年田间试验数据库为基础,应用DSSAT作物生长模型估算了当地夏玉米光温生产潜力和光温水生产潜力,并对节水潜力开发现状及途径进行了分析.结果表明,洛阳孟津地区47a夏玉米光温生产潜力为6900.00～15805.00 kg · hm-2,均值为12039.96 kg · hm-2,可作为补灌区平均最高产量的上限参考值;光温水生产潜力为1529.31～13742.00 kg · hm-2,均值为8894.42 kg · hm-2,仅占光温生产潜力82%左右,可作为雨养夏玉米平均最高产量的上限参考值.夏玉米生育期内平均降水量为356.22mm,年际间波动幅度较大,平均水分满足率为71.9%,不同土壤类型及不同降雨年型夏玉米潜在水分利用效率变幅较大,波动范围为8.04～37.46 kg · hm-2 · mm-1,47a均值为26.424 kg · hm-2 · mm-1.近8a旱作夏玉米现实水分利用效率仅占潜在水分利用效率的45.87%,平均光温水生产潜力开发度为47.55%.夏玉米节水潜力非常大,采用合理的节水农业措施,加强农田建设,改善地力状况,增强土壤储水蓄水稳定能力,高效利用降水资源,提高水分利用效率是今后提高夏玉米产量的重要途径.